(一)民乐大马营盆地模型
民乐大马营盆地位于黑河流域东南角,盆地面积较小,岩性较为单一,主要为砂砾石及砂砾卵石。由于没有过多的地质资料,很难将中更新统与上更新统、下更新统与第三系分开。所以,此盆地在建模过程中,将中更新统与上更新统合为一层,下更新统与第三系合为一层作为基底。
本盆地海拔高程在2400~3000m左右。第四系松散层厚度最大处近700m,地层厚度总体由西北向东南变厚,在盆地西北部的永固处地层厚为150m左右,向东南逐渐增大,到白石崖河附近厚为600m左右,但靠近流域边界处厚度急剧变薄,流域边界处的地层厚为100~300m左右。
图5-5 民乐大马营盆地三维模型
图5-6 民乐大马营盆地基底三维图
下更新统,由于当作基底处理,所以,在模型中我们认为它是含水层底板。
中更新统与上更新统的岩性基本为砂砾石,偶夹亚砂土、亚粘土透镜体,这两个地层也是本盆地最为发育的地层,所以它们厚度的变化趋势也就是第四系厚度的变化趋势,即中更新统与上更新统也是由西北向东南变厚的。中更新统与上更新统岩性及其厚度决定它们是本盆地最重要的含水层。
全新统,在盆地内分布范围较小,主要集中在一些细小河流的附近,如童子河河谷、马营河河谷、霍城河河谷等地区。岩性一般为亚砂土,局部为亚粘土,厚度一般几米至十数米。
图5-7 民乐大马营盆地NW—SE向剖切图
图5-8 民乐大马营盆地SW—NE向剖切图
由模型看,民乐大马营盆地的地下水类型属潜水类型。其埋深在山前一带较大,为200~300m,东南部一些地区埋深甚至大于300m,靠近大马营一带埋深较浅,一般在100m左右。地下水径流方向总体由南向北。
图5-9 民乐大马营盆地水文地质剖面图
图5-10 民乐大马营盆地水文地质剖面图
(二)山丹及大青阳盆地模型
山丹盆地和大青阳盆地,由于区域面积相对小,加之构造错综复杂,分布有祁吕弧形挤压带,东西向挤压带、河西系、阿拉善弧形构造带及帚状旋扭构造,因此,在建模中将两个盆地合并为一个模型进行构建。
从模型来看,两个盆地模型的基底大青阳盆地相对平缓一些。山丹盆地中间低,两边高,基底地层多为第三系,盆地外侧都有前第四系或侵入岩存在。
该区域海拔高程在2000~2500m左右。区域内前第四系出露较多,将第四系被分割的比较零碎。第四系的沉积幅度不等,堆积厚度因地而异,最厚处可达400m以上,一般为100~300m。在NW—SE向上,山丹盆地的第四系由厚变薄再变厚,变薄处位于山丹县城附近,而大青阳盆地则无这种变化,其地层变化趋势较为平缓。
图5-11 山丹大青阳盆地三维模型
图5-12 山丹大青阳盆地基底三维图
下更新统,主要以砂砾石为主,但在山丹盆地内,偶夹有亚砂土透镜体。该地层在地表未出露。在山丹县城西北,该层较厚,厚度可达200m左右,但其延伸较短,到兰新铁路经过一带就基本尖灭了;在山丹县城东南,该层稍薄一些,厚度在100m左右。在大青阳盆地内,该地层更薄,厚度一般为50m左右,但其变化趋势较为平缓。
中更新统,在山丹盆地南部出露于地表,其岩性主要以砂砾石为主,同下更新统一样,在山丹盆地内,该层也夹有亚砂土透镜体。中更新统地层厚度较为均一,在两盆地内多在100m左右,但在山丹盆地西北部厚度变大,可达200m左右,在大青阳盆地北部变薄,厚度约为50m。
上更新统,在大青阳盆地广泛出露,在山丹盆地主要出露于山丹盆地边缘丘陵区及龙首山北侧,桃花拉山东侧丘陵区,该层岩性主要为砂砾石。该层在山丹盆地内厚度较大,尤其在山丹县城东南,其厚度在100m左右,在大青阳盆地厚度薄一些,多在30~40m之间。
全新统,两盆地内均有,但厚度各地不一,一般几米至十余米,岩性主要为亚砂土,局部为亚粘土。该层在山丹盆地分布范围广,尤其是在兰新铁路至位奇寨一带,地表基本都为该层,但大青阳盆地该层分布很少。
图5-13 山丹大青阳盆地SE—E—NW向剖切图
图5-14 山丹大青阳盆地W—E—SE向剖切图
山丹大青阳盆地的地下水类型基本为潜水。其埋深一般较浅,多在100m以内,局部埋深大些,如老军寨附近埋深在200m以上。该盆地地下水径流方向总体为东南向西北流。
图5-15 山丹盆地水文地质剖面图
图5-16 大青阳盆地水文地质剖面图
(三)张掖盆地模型
张掖盆地位于黑河流域中部,处于河西走廊断陷带上。其海拔高程在1400~2300m左右,地势总体中间低两边高,中间高程多在1400m左右,靠近祁连山一边及盆地东北部海拔高程多在2000m以上。
张掖盆地的基底埋深总体四周浅中心深,中心埋深可达1000m左右,而四周埋深多为600m左右,基底变化幅度大。
图5-17 张掖盆地三维模型
图5-18 张掖盆地基底三维图
第四系在盆地内十分发育,厚度多在400m以上,最厚处甚至达1000m左右。盆地第四系如此厚,说明了下更新统以来盆地是处于下降趋势的。第四系岩性以砂砾石为主,夹有亚粘土透镜体。
下更新统,在盆地内广泛发育,岩性主要为砂砾石,夹有亚粘土透镜体。地层总体为东南厚北部薄,在靠近山前的东南部,地层厚度为400m左右,北部平原区该层厚为80m左右。该层空间上呈四周高中间低的特点。下更新统是本盆地的主要含水层之一。
中更新统,岩性以砂砾石为主,夹有亚粘土透镜体,透镜体主要位于该层中部及西北部。中更新统厚度大体上东南厚西北薄,在东南部该层厚可达600m以上,西北部厚则为90m左右。盆地中部基底隆起使得该层在此处变薄,厚度变为130m左右,与周围巨厚的地层形成了鲜明的对比。空间上,该层总体呈东南高西北低的特点。中更新统层也是盆地的主要含水层之一。
上更新统,在盆地区域内都有分布,岩性以砂砾石为主,偶夹有亚粘土透镜体,是盆地的主要含水层之一。地层厚度呈中间薄、东南部和西北部厚的特点,中间地带厚度多为80m左右,边缘一带厚度多在150~200m左右,相比其他层,该层厚度变化不大。
全新统,在盆地内分布范围不大于,主要分布在南华镇到临泽县一带。该层岩性以亚砂土为主,厚度一般较薄,多在20m左右。
图5-19 张掖盆地E—W向剖切图
图5-20 张掖盆地S—N向剖切图
张掖盆地地下水分潜水和承压水两种类型,其中承压水主要分布于盆地。地下水埋深南深北浅,南部山前一带埋深大于200m,有些地区埋深甚至达到500m左右,到北部平原区埋深降至10~20m左右。地下水径流总体为东南向西北流动。
图5-21 张掖盆地水文地质剖面图
图5-22 张掖盆地水文地质剖面图
(四)酒泉东盆地模型
酒泉东盆地海拔高程为1350~2400m左右,与张掖盆地都处于黑河流域中部,属于河西走廊坳陷带上的盆地之一。
从模型来看,酒泉东盆地的基底相对平缓一些,但与张掖盆地基底埋深变化具有相同的趋势,即南深北浅。在盆地南部基地埋深多为650m左右,有些地区甚至埋深接近1000m,而北部埋深多在200m以下,有些地区甚至不到10m。
图5-23 酒泉东盆地三维模型
图5-24 酒泉东盆地基底三维图
本盆地下更新统以来持续沉降,第四系沉积较全,层序比较完整,地层厚度相应也较大,总体呈南厚北薄之势。第四系岩性主要为砂砾石,含有粘土、亚粘土及细砂透镜体,透镜体数目较少但规模较大。
下更新统,岩性以砂砾石为主,夹有细砂透镜体和粘土透镜体,但粘土透镜体数目多些。该层在盆地北部边缘一带有缺失现象。地层厚度南厚北浅,空间形态在南北方向上向中间凹陷。地层在南部山前一带厚度多为240~380m,而北部平原区厚度减至70m左右,但由于盆地中心基底隆起,所以盆地中心处下更新统层较薄,约为10m厚。该层是盆地的含水层之一。
中更新统,岩性以砂砾石占优,夹有亚粘土透镜体,透镜体多位于南部地层中。该层在祁连山前和北山山前有出露,在盆地北部有些地区缺失。厚度变化总体为南厚北浅,最大厚度在盆地南部祁连山前可达到700m以上,在北部厚度降至60m左右。在空间上,中更新统总体呈南高北低的变化趋势。该层是盆地的主要含水层之一。
上更新统,岩性以砂砾石为主,夹有亚粘土透镜体,透镜体规模较大。该地层总体南厚北薄,空间上南高北低。在南部该层厚度多为250m左右,到北部该层变薄至80m左右。该层是酒泉东盆地的主要含水层之一。
全新统,主要分布于盆地内黑河沿岸及高台等区域,分布范围不大,岩性主要为亚砂土。该层厚度不大,多在20m以内。
图5-25 酒泉东盆地NW—SE向剖切图
酒泉东盆地地下水类型有潜水和承压水两种,潜水广泛分布与盆地内,承压水主要分布在盆地中部及南部。地下水埋深一般在南部山前较深,多在200m以上,最深处500m有余,北部平原区地下水埋深较浅,为40m左右。地下水径流在南北向上由南向北流,东西向上由西向东流。
图5-26 酒泉东盆地水文地质剖面图
图5-27 酒泉东盆地水文地质剖面图
(五)酒泉西盆地模型
酒泉西盆地位于流域西部,它以嘉峪关大断裂作为与酒泉东盆地的分界线,其面积较小,海拔高程在1600m至2400m之间,地形总体呈南高北低的特点。
酒泉西盆地基底埋深总体呈南深北浅的特点,在南部靠近山前一带,埋深在1000m左右,到盆地北部,其埋深变浅为150m左右,有些地区基底甚至出露于地表。
图5-28 酒泉西盆地三维模型
图5-29 酒泉西盆地基底三维图
酒泉西盆地地层岩性较为单一,主要为砂砾石,透镜体很少有。盆地第四系总体由南向北变薄,地层最厚处在南部山前,厚达1000m左右,北部黑山山前及东部文殊山山前一带为40m左右,有些地区第四系甚至尖灭掉。
下更新统,其岩性以砂砾石为主,在盆地北部及东部有些地区,该层缺失。该层厚度变化不大,层厚一般为250m左右。地层几何形状为中间凹陷两边翘起。该层是盆地的主要含水层之一。
中更新统,是酒泉西盆地内厚度较大的地层之一。该层厚度由南向北逐渐变薄,在靠近山前的南部地区,厚度一般为200~400m,到盆地北部,厚度减薄至100m左右,有些地区该层甚至尖灭。该层几何形状与下更新统类似,但弧度要小于下更新统。中更新统岩性主要为砂砾石,也是盆地的主要含水层之一。
上更新统,在地表出露较多,岩性也主要为砂砾石,是盆地的良好含水层之一。地层总体南厚北薄,在北部有些地区甚至缺失。地层最厚处在南部山前一带,可达250m左右,向北部变薄为几十米直至尖灭。该层东西向上变化幅度不大。
全新统,由于因剥蚀等各种地质作用的存在,此地层零星分布于盆地区域内,厚度一般较薄,为10m左右。其岩性也以砂砾石为主,可以当作盆地的含水层。
图5-30 酒泉西盆地NW—SE向剖切图
图5-31 酒泉西盆地S—N向剖切图
该盆地地下水类型为潜水。地下水埋深在山前一带较深,为120m左右,有些地区甚至更深,如盆地西南角附近,埋深达400m以上,往盆地北部埋深变浅,一般埋深为50m左右。地下水径流方向总体由南向北。
图5-32 酒泉西盆地水文地质剖面图
(六)金塔盆地模型
金塔盆地海拔多为1250~1400m,地势总体上呈南高北低、西高东低的特点。但南部与北部高差在100m以上,高差较大,而西部与东部高差为60m左右,其值相对较小。与南部盆地相比,金塔盆地地势相对平缓一些。
图5-33 金塔盆地三维模型
金塔盆地基底总体呈西南低东北高的特点,西南部基底埋深在300m以上,东北部基底埋深100m左右,大部分地区埋深在100~200m左右。与南部盆地相比,金塔盆地基底变化相对平缓,起伏不大。
图5-34 金塔盆地基底三维图
第四系除了下更新统在地表没出露外,其余三层均有出露。第四系岩性主要为砂砾石,夹有粘土、亚粘土及细砂透镜体,透镜体数目虽少但规模较大。
下更新统,其岩性以砂砾石为主,夹有亚粘土透镜体,透镜体一般位于盆地东部和东北部。该地层在盆地西南角最厚,厚度约为250m,向东北方向逐渐变薄,到盆地东北部,厚度一般为20m左右。该层是盆地的主要含水层之一。
中更新统,其岩性以砂砾石为主,夹亚砂土、亚粘土、细砂等透镜体,其中,细砂透镜体和亚砂土透镜体多位于盆地东部,亚粘土透镜体多位于盆地中部。该层在盆地西南角厚度最大,为200~300m,其余地区薄一些,多在100m左右。该层也是盆地的主要含水层之一。
上更新统,在金塔盆地内分布范围较小,主要分布于金塔盆地西南角及东北角,盆地中部也有一小块出露。其厚度较薄,一般在20m左右。岩性主要为砂砾石。该层是盆地的含水层之一。
全新统,主要位于金塔盆地中部,岩性主要为亚砂土,其厚度很薄,一般为几米到十几米。
图5-35 金塔盆地东西向剖切图
金塔盆地地下水总体由西南向东北流。地下水类型可分为潜水和承压水两种类型,承压水主要分布在盆地中西部,由于没稳定的隔水顶板,所以,不但中更新统和下更新统中的承压水是有水力联系的,而且承压水和潜水间也有不可分割的水力联系。地下水埋深总体较浅,多在30~50m。
图5-36 金塔盆地水文地质剖面图
(七)额济纳盆地模型
额济纳盆地是黑河流域中面积最大的一个盆地,海拔多在900~1100m间。其南部与阿拉善台隆为深大断裂接触,东侧与巴丹吉林沙漠也为断层所限,北西两侧与山体为不同角度的山体接触。该盆地从总体看,特别是第四纪以来,区域地壳活动还是比较稳定的。盆地内还有向阳山侵入体和木吉山侵入体,以它两连线,可将该盆地第四系分为东西两个沉积区,东部以苏日图乌苏为中心,西部以赛汉陶来为中心。
图5-37 额济纳盆地三维模型
额济纳盆地基底,在两侵入体连线以西,埋深由浅变深又变浅,在盆地西界附近埋深为40m左右,到西河流经一带埋深为230m左右,到连线一带又变浅至100m左右;在连线以东,也是这种变化趋势,在盆地东缘埋深为40m左右,巴特乌苏、高架子一带埋深为160m左右,到连线一带变浅至100m左右。在南北方向上,基底总体呈南深北浅的趋势,在盆地南部埋深多在200~250m,在苏日图乌苏埋深达350m左右;盆地北部则多为100~150m,但在赛汉陶来附近埋深有所增加,可达250m左右,盆地北缘基底埋深最浅,约为20m左右。
图5-38 额济纳盆地基底三维图
第四系,在盆地内广泛发育,地层岩性以砂砾石占优,夹有亚粘土、粘土及细砂透镜体,且透镜体多分布于南部地层中。第四系总体上呈现内部较厚,四周较薄的特征。
下更新统,在盆地内普遍缺失,其主要分布于盆地西南部及北部,地表也少有出露,只在盆地西南角附近可见。该层岩性主要以亚粘土为主,夹有细砂透镜体和粘土透镜体,细砂透镜体位于北部地层中且数目较多,粘土透镜体位于西南部地层中,相比细砂透镜体,其数目少多了。西南部下更新统厚些,在200m左右,.北部则薄些,多为50~100m。该层可认为是隔水层。
中更新统,是盆地内最为发育的地层之一,在地表出露较多,多见于盆地边缘一带。其岩性主要以砂砾石为主,夹有亚粘土透镜体,其中盆地南部透镜体数目众多但规模小,盆地北部透镜体数目少但规模大些。该层总体呈中间厚边缘薄的特点,中心最厚处在200m左右,边缘厚为50m左右。该层是本盆地的主要含水层之一。
上更新统,广泛发育于盆地内,地表多数地区可见该层。其岩性也以砂砾石为主,夹有亚粘土、粘土及细砂透镜体,这些透镜体主要位于地层南部。该层厚度较薄,多为30m左右,盆地边缘处更薄,仅1~3m,但在苏日图乌苏附近,该层厚度可达150m左右。该层也是盆地主要含水层之一。
全新统,主要分布于盆地东缘,岩性以亚砂土为主,厚度较薄,多在10m左右,有些地区甚至更薄,为1~2m。
图5-39 额济纳盆地S—N向剖切图
图5-40 额济纳盆地E—N向剖切图
额济纳盆地地下水流向总体由南向北,其类型可分为潜水和承压水两种,同金塔盆地一样,由于没有稳定的隔水层,所以,下更新统、中更新统和上更新统中的承压水水力联系紧密,在区域上,承压水也和潜水发生密切的水力联系。与金塔盆地相比,额济纳盆地的相对隔水层层数多,而且其范围也大些。本盆地地下水埋深是几个盆地中最小的,一般为20m左右。
图5-41 额济纳盆地水文地质剖面图
图5-42 额济纳盆地水文地质剖面图